Проучват генетични фактори в туморните клетки, които предизвестяват отговора на имунотерапията

Институт по невронауки UMH-CSIC

 

• В острата фаза на инфекцията от коронавирус SARS-CoV-2 нивата на ACE2 протеина, към който се свързва вирусът, за да навлезе в клетката, са значително намалени в сравнение със здравите контроли.
• Освен това са увеличени нивата на изрязания фрагмент от протеина ACE2, които се формират като резултат от взаимодействието с вируса.
• Патологичните нива на ACE2 и на фрагмента отрязък от ACE2 се възвръщат към нормата след възстановяването на пациентите. 
• Данните от това изследване, ръководено от Javier Sáez Valero са пубикувани в списание FASEB Journal. 
• Следващата стъпка еще е да се види какво става с тези протеини при асимптоматичните случаи с положителен PCR тест и при ваксинираните хора.

Кръвен тест, който определя количествено клетъчния протеин ACE2, позволяващ навлизането на коронавируса в клетките, както и фрагментите ACE2, които се получават вследствие на взаимодействието с вируса, би могъл да бъде прост и ефективен метод за извършване на наблюдение на инфекцията със SARS CoV-2, според проучване, ръководено от Хавиер Саес Валеро, от Института по невронауки UMH-CSIC в Аликанте, публикувано във FASEB Journal.

Това проучване, проведено по време на първата вълна на пандемията, установи, че пациентите с COVID-19 в острата фаза на инфекцията имат значително намалени нива в кръвта си на пълния протеин ACE2, към който SARS-CoV-2 се свързва, за да влезе в клетките, в сравнение със здравите контроли. В допълнение в кръвта им са увеличени нивата на един фрагмент от протеина ACE2 с по-ниско молекулно тегло (70 kDa), който се образува в резултат на взаимодействие с вируса.

Тези анормални нива на ACE2 и отрязан ACE2 (фрагмент от 70 kDa) се връщат към нормата след възстановяването на пациентите, в период от 58 до 70 дни. Това предполага, че и двете форми на ACE2, присъстващи в плазмата, могат да се използват като добър биомаркер за развитието на коронавирусната инфекция. Освен това нивата на фрагмента ACE2 служат за разграничаване между пациенти, заразени със SARS-CoV-2, и тези, инфектирани с грипен А вирус.

„В тази работа ние изучихме нивата на рецептора на коронавирус в организма, протеина ACE2. Успяхме да определим, че съществуват различни форми на протеина в плазмата и коя част са протеолитични фрагменти от ACE2 рецептора, които се генерират при взаимодействие с вируса. Също така в плазмата се открива цялостния протеин, който предоставя информация за това как тъканите са засегнати по време на инфекцията ”, уточнява Хавиер Саес Валеро, който е ръководил изследването.

Въпреки че обичайната работа на групата на Sáez Valero е болестта на Алцхаймер, „приликата“ на ACE2 с протеини, характерни за болестта на Алцхаймер като протеина -предшественик на бета амилоид (APP), и двете преминаващи клетъчната мембрана, кара този експерт да се замисли, че е възможно ACE2 да присъства в плазмата, предоставяйки информация за взаимодействието си с коронавируса.

 „Нашият подход към тази работа и към възможността ACE2 да е важен протеин, който да ни покаже промените, които настъпват по време на инфекцията с COVID-19, в действителност произтичат от основната ни работа, която е болестта на Алцхаймер. При това невродегенеративно заболяване ние изследваме протеини като APP, които присъстват в цереброспиналната течност. APP също е мембранен протеин, който освен това се обработва от същите молекулярни инструменти като ACE2, ензими, наречени секретази, които го нарязват на различни фрагменти. Това беше пистата, която ни накара да мислим, че същото може да се случи и с протеина ACE2. И оттам дойде идеята да изследваме този протеин като възможен биомаркер ”, обяснява Саес Валеро.

Изследователи от Института по невронауки UMH-CSIC в Аликанте, участвали в проучването.

Участници  в проучването

Мострите и данните на пациентите, включени в проучването са предоставени от биобанка ISABIAL, която е част от националната мрежа от биобанки в Испания и от Валенсианската мрежа биобанки. Включени са 59 пациенти с позитивен за SARS-CoV-2 PCR тест (верижна полимеразна реакция с обратна транскрипция), от тях 24 жени и 35 мъже със средна възраст 64 години. Всички са били хоспитализирани 7-9 дни след появата на симптомите. От тях 48 инфектирани пациенти са показали умерена форма на протичане и 11 се считат за тежка форма, тъй като са развили дихателна недостатъчност, изискваща механична вентилация и/или обгрижване в интензивно отделение. 

Анализирани са още две допълнителни групи, една от 17 участника (9 жени и 8 мъже), които включват хора от 34 до 85 години с пневмония, причинена от грипен вирус А. Другата група е формирана от 26 контроли без заболяване (14 жени и 12 мъже) на възраст между 34 и 85 години. В групата с грип А мострите също са взети в острата фаза преди започването на болничното лечение. 

Разновидностите на ACE2 в човешката плазма се определят посредством имунопреципитация и western blot, техника, позволяваща да се открие специфичен протеин в мостра от кръв или тъкан, в които се съдържа сложна смесица от протеини. До сега в анализите на плазма, провеждани за коронавируса, се използва предимно друга техника, наречена ELISA, която не позволява да се определят различните форми на протеините. 

Промените в разновидностите на фрагментирания и на цялостния ACE2 се изучават също в мостри от серум на хуманизирани мишки K18-hACE2, инокулирани с една летална доза от SARS-CoV-2. Тези хуманизирани мишки носят човешкия ген, който произвежда ACE2 протеина, което позволява инфекцията от SARS-CoV-2, което не се осъществява по естествен начин поради липса на рзпознаването на мишия ACE2 от вируса.

Промените на формите на ACE2, съдържащи се в плазмата след инфекцията от SARS-CoV-2, наблюдавани в това проучване, според изследователите оправдават продължаването на изслдването на тяхната полезност като биомаркери на процеса на болестта и може би също на ефикасността на ваксинацията. 

Това многоцентрово проучване е ръководено от Javier Sáez Valero с водещи автори María Salud García Ayllón от Института по невронауки UMH-CSIC и Óscar Moreno Pérez от Университетска болница в Аликанте (HGUA) и Института по здраве и биомедицински изследвания на Аликанте (ISABIAL). Участват още Esperanza Merino, José Manuel Ramos Rincón, Mariano Andrés, José Manuel León Ramírez, Vicente Boix y Joan Gil от HGUA-ISABIAL; и María Ángeles Cortés Gómez Института по неврология на UMH-CSIC. Изследването разчита и на сътрудничество на престижни национални групи Mariano Esteban и Juan García Arriaza Националния център по биотехнологии на CSIC; и интернационални Henrik Zetterberg и Gunnar Brinkmalm del Hospital Universitario от Университетската болница Sahlgrenska в Швеция.

Изследователите Javier Sáez Valero, María Salud García Ayllón и María Ángeles Cortés Gómez принадлежат също към Центъра за мрежови биомедицински изследвания по невродегенеративни заболявания (CIBERNED).

Referencia: García-Ayllón MS, Moreno-Pérez O. Plasma ACE2 species are differentially altered in COVID-19 patients, The FASEB Journal 2021; 35(8).  DOI: https://doi.org/10.1096/fj.202100051R

Източник: Un análisis de sangre permite seguir la evolución de la infección por coronavirus